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 文件名    : gpioled.c
 作者      : 邓涛
 版本      : V1.0
 描述      : ZYNQ LED驱动文件。
 其他      : 无
 论坛      : www.openedv.com
 日志      : 初版V1.0 2019/1/30 邓涛创建
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#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>

#define GPIOLED_CNT		1			/* 设备号个数 */
#define GPIOLED_NAME	"led"		/* 名字 */

/* dtsled设备结构体 */
struct led_dev {
    dev_t devid;			/* 设备号 */
    struct cdev cdev;		/* cdev */
    struct class *class;		/* 类 */
    struct device *device;	/* 设备 */
    int major;				/* 主设备号 */
    int minor;			/* 次设备号 */
};

/* dtsled设备结构体 */
struct gpioled {
	
    struct device_node *nd;	/* 设备节点 */
    int led_gpio;			/* LED所使用的GPIO编号 */
};

static struct led_dev leddev;  /* led字符设备 */

static struct gpioled gpioled1;  /* led设备 */
static struct gpioled gpioled2;  /* led设备 */

/*
 * @description			: 打开设备
 * @param – inode			: 传递给驱动的inode
 * @param – filp			: 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
 * 						 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
 * @return				: 0 成功;其他 失败
 */
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    filp->private_data = &leddev;  /* 设置私有数据 */
    return 0;
}

/*
 * @description			: 从设备读取数据 
 * @param – filp			: 要打开的设备文件(文件描述符)
 * @param – buf			: 返回给用户空间的数据缓冲区
 * @param – cnt			: 要读取的数据长度
 * @param – offt			: 相对于文件首地址的偏移
 * @return				: 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
 */
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf,
            size_t cnt, loff_t *offt)
{
        return 0;
}

/*
 * @description			: 向设备写数据 
 * @param – filp			: 设备文件，表示打开的文件描述符
 * @param – buf			: 要写给设备写入的数据
 * @param – cnt			: 要写入的数据长度
 * @param – offt			: 相对于文件首地址的偏移
 * @return				: 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
 */
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf,
            size_t cnt, loff_t *offt)
{
    int ret;
    char kern_buf[1];

    ret = copy_from_user(kern_buf, buf, cnt);   // 得到应用层传递过来的数据
    if(0 > ret) {
        printk(KERN_ERR "kernel write failed!\r\n");
        return -EFAULT;
    }

    if (0 == kern_buf[0])
	{
        gpio_set_value(gpioled1.led_gpio, 0); // 如果传递过来的数据是0则关闭led
		gpio_set_value(gpioled2.led_gpio, 0); // 如果传递过来的数据是0则关闭led
	}
    else if (1 == kern_buf[0])
	{
        gpio_set_value(gpioled1.led_gpio, 1); // 如果传递过来的数据是1则点亮led
		gpio_set_value(gpioled2.led_gpio, 1); // 如果传递过来的数据是1则点亮led
	}
    return 0;
}

/*
 * @description			: 关闭/释放设备
 * @param – filp			: 要关闭的设备文件(文件描述符)
 * @return				: 0 成功;其他 失败
 */
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    return 0;
}

/* 设备操作函数 */
static struct file_operations gpioled_fops = {
    .owner   = THIS_MODULE,
    .open    = led_open,
    .read    = led_read,
    .write   = led_write,
    .release = led_release,
};

static int led_devinit(void)
{
	int ret;
		
	/* 8.注册字符设备驱动 */
     /* 创建设备号 */
    if (leddev.major) {
        leddev.devid = MKDEV(leddev.major, 0);
        ret = register_chrdev_region(leddev.devid, GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME);
        if (ret)
            goto out1;
    } else {
        ret = alloc_chrdev_region(&(leddev.devid), 0, GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME);
        if (ret)
            goto out1;

        leddev.major = MAJOR(leddev.devid);
        leddev.minor = MINOR(leddev.devid);
    }

    printk("gpioled: major=%d,minor=%d\r\n",leddev.major, leddev.minor);

     /* 初始化cdev */
    leddev.cdev.owner = THIS_MODULE;
    cdev_init(&leddev.cdev, &gpioled_fops);

     /* 添加一个cdev */
    ret = cdev_add(&(leddev.cdev), leddev.devid, GPIOLED_CNT);
    if (ret)
        goto out2;

     /* 创建类 */
    leddev.class = class_create(THIS_MODULE, GPIOLED_NAME);
    if (IS_ERR(leddev.class)) {
        ret = PTR_ERR(leddev.class);
        goto out3;
    }

     /* 创建设备 */
    leddev.device = device_create(leddev.class, NULL,
                leddev.devid, NULL, GPIOLED_NAME);
    if (IS_ERR(leddev.device)) {
        ret = PTR_ERR(leddev.device);
        goto out4;
    }

    return 0;

out4:
    class_destroy(leddev.class);

out3:
    cdev_del(&(leddev.cdev));

out2:
    unregister_chrdev_region(leddev.devid, GPIOLED_CNT);

out1:
    gpio_free(gpioled1.led_gpio);
	gpio_free(gpioled2.led_gpio);
	return ret;
}

static int gpioled_init(struct gpioled *gpioled, const char *node)
{
	const char *str;
    int ret;

    /* 1.获取led设备节点 */
    gpioled->nd = of_find_node_by_path(node);
    if(NULL == gpioled->nd) {
        printk(KERN_ERR "gpioled: Failed to get /led node\n");
        return -EINVAL;
    }

    /* 2.读取status属性 */
    ret = of_property_read_string(gpioled->nd, "status", &str);
    if(!ret) {
        if (strcmp(str, "okay"))
            return -EINVAL;
    }

    /* 2、获取compatible属性值并进行匹配 */
    ret = of_property_read_string(gpioled->nd, "compatible", &str);
    if(0 > ret) {
        printk(KERN_ERR "gpioled: Failed to get compatible property\n");
        return ret;
    }

    if (strcmp(str, "alientek,led")) {
        printk(KERN_ERR "gpioled: Compatible match failed\n");
        return -EINVAL;
    }

    printk(KERN_INFO "gpioled: device matching successful!\r\n");

    /* 4.获取设备树中的led-gpio属性，得到LED所使用的GPIO编号 */
    gpioled->led_gpio = of_get_named_gpio(gpioled->nd, "led-gpio", 0);
    if(!gpio_is_valid(gpioled->led_gpio)) {
        printk(KERN_ERR "gpioled: Failed to get led-gpio\n");
        return -EINVAL;
    }

    printk(KERN_INFO "gpioled: led-gpio num = %d\r\n", gpioled->led_gpio);

    /* 5.向gpio子系统申请使用GPIO */
    ret = gpio_request(gpioled->led_gpio, "LED-GPIO");
    if (ret) {
        printk(KERN_ERR "gpioled: Failed to request led-gpio\n");
        return ret;
    }

    /* 6.将led gpio管脚设置为输出模式 */
    gpio_direction_output(gpioled->led_gpio, 0);

    /* 7.初始化LED的默认状态 */
    ret = of_property_read_string(gpioled->nd, "default-state", &str);
    if(!ret) {
        if (!strcmp(str, "on"))
            gpio_set_value(gpioled->led_gpio, 1);
        else
            gpio_set_value(gpioled->led_gpio, 0);
    } else
        gpio_set_value(gpioled->led_gpio, 0);

    return ret;
}

static int __init led_init(void)
{
    int ret;

    ret = gpioled_init(&gpioled1, "/led0");
	if (ret != 0)
	{
		printk("gpioled1 initialized failure\r\n");
		return ret;
	}

	ret = gpioled_init(&gpioled2, "/led1");
	if (ret != 0)
	{
		printk("gpioled2 initialized failure\r\n");
		return ret;
	}

    ret = led_devinit();
	if (ret != 0)
	{
		printk("led device initialized failure\r\n");
		return ret;
	}
    return ret;
}

static void __exit led_exit(void)
{
    /* 注销设备 */
    device_destroy(leddev.class, leddev.devid);

    /* 注销类 */
    class_destroy(leddev.class);

    /* 删除cdev */
    cdev_del(&leddev.cdev);

    /* 注销设备号 */
    unregister_chrdev_region(leddev.devid, GPIOLED_CNT);
	
    /* 释放GPIO */
    gpio_free(gpioled1.led_gpio);
	gpio_free(gpioled2.led_gpio);
}

/* 驱动模块入口和出口函数注册 */
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

MODULE_AUTHOR("DengTao <773904075@qq.com>");
MODULE_DESCRIPTION("Alientek ZYNQ GPIO LED Driver");
MODULE_LICENSE("GPL");
